Санкт-Петербургский Государственный Электротехнический Университет

Кафедра физических основ микроэлектроники.

Лабораторная работа №11.

"Исследование полевых транзисторов".

Преподаватель:

Студент: Виноградов К.Ю.

Группа: 6361

Санкт-Петербург

15.7.2019

Цель работы: исследование статических характеристик и основных параметров полевых транзисторов (транзисторов, в которых ток через канал управляется электрическим полем, возникающем при приложении напряжения между затвором и истоком). Исследуется два типа транзисторов: МДП-транзистор с индуцированным каналом (с изолированным затвором) и с p-n-переходом в качестве затвора.

Экспериментальная установка.

Схема установки для работы приведена на рисунке. Напряжения на затвор и сток транзистора подают соответственно от источников постоянного напряжения G1 и G2. Напряжение относительно истока на затворе и стоке измеряют вольтметрами PU1 и PU2 соответственно. Ток стока измеряют миллиамперметром PA.

Проведение исследований.

Сначала к схеме подключают МДП-транзистор с индуцированным каналом (V1). Исследуют его выходные статические характеристики, т.е. зависимость тока стока от напряжения на стоке U_СИ при различных постоянных напряжениях на затворе U_ЗИ (приведены в таблице). U_СИ изменяют от 0 до 3 В с шагом 0,5 В и далее до 14 В с шагом 1 В.

Затем исследуют характеристики передачи, т.е. зависимость тока стока от напряжения на затворе при различных постоянных напряжениях на стоке (приведены в таблице). Напряжение на затворе изменяют от 0 до 10 В с шагом 1 В. Следят за постоянством напряжения на стоке.

Полевой транзистор с p-n-переходом в качестве затвора исследуют аналогично, только здесь другие константные значения U_ЗИ и U_СИ при исследованиях выходных характеристик и харатеристик передачи соответственно, и при исследовании выходных характеристик U_СИ меняется от 0 до 3 В с шагом 0,5 В и далее до 8 В с шагом 1 В, а при исследовании характеристик передачи U_ЗИ меняется от 0 до 0,8 В с шагом 0,1 В.

Протокол измерений.

Статические характеристики МДП-транзистора.

Характеристики
Выходные					Передачи
UСИ,	IС, мА				UЗИ,	IС, мА
В	UЗИ = 4 В	UЗИ = 6 В	UЗИ = 8 В	UЗИ =10В	В	UСИ = 1 В	UСИ =10В
0,5	0,169	0,123	0,528	0,812	0	0	0
1	0,271	0,821	1,473	1,732	1	0	0
1,5	0,355	1,429	2,455	3,081	2	0	0,001
2	0,388	1,893	3,413	4,655	3	0,061	0,072
2,5	0,407	2,250	4,119	5,331	4	0,351	0,563
3	0,412	2,379	4,637	6,674	5	0,877	1,534
4	0,420	2,419	5,179	7,371	6	1,427	3,027
5	0,423	2,531	5,613	8,337	7	1,877	4,673
6	0,437	2,604	5,843	8,932	8	2,306	6,801
7	0,451	2,685	6,043	9,345	9	2,695	8,667
8	0,463	2,756	6,233	9,754	10	3,041	10,345
9	0,475	2,814	6,343	9,843
10	0,488	2,865	6,471	10,075
11	0,503	2,912	6,549	10,235
12	0,514	2,973	6,615	10,317
13	0,524	3,013	6,693	10,401
14	0,536	3,062	6,758	10,491

таблица 1

Статические характеристики полевого транзистора

с p-n-переходом в качестве затвора.

Характеристики
Выходные					Передачи
UСИ,	IС, мА				UЗИ,	IС, мА
В	UЗИ = 0 В	UЗИ =0,2В	UЗИ =0,4В	UЗИ =0,6В	В	UСИ = 1 В	UСИ =7 В
0,5	0,281	0,203	0,098	0,019	0	0,525	0,649
1	0,431	0,261	0,119	0,026	0,1	0,417	0,495
1,5	0,536	0,294	0,131	0,031	0,2	0,305	0,373
2	0,568	0,309	0,137	0,032	0,3	0,217	0,258
2,5	0,586	0,318	0,142	0,033	0,4	0,132	0,168
3	0,597	0,325	0,145	0,035	0,5	0,077	0,098
4	0,607	0,336	0,151	0,037	0,6	0,029	0,046
5	0,619	0,342	0,157	0,038	0,7	0,008	0,011
6	0,631	0,351	0,160	0,040	0,8	0,002	0,003
7	0,637	0,354	0,162	0,041
8	0,646	0,361	0,167	0,043

таблица 2

Обработка экспериментальных результатов и расчет параметров .

1. По данным табл.1 построить семейство входных статических характеристик и характеристик передачи МДП - транзистора с индуцированным каналом.